摘要：准确、可靠的车辆状态信息和线路信息是轨道车辆主动控制系统的关键输入信号,也是轨道车辆故障检测的重要技术手段之一。针对轨道车辆主动控制所需信息获取这一问题,基于噪声扰动下的独立车轮车辆,研究其车辆状态和未知输入估计的新方法。首先,为排除测量噪声扰动的影响,重新构造系统测量输出,设计新型降维观测器。其次,基于上一步估计的状态信息,对未知输入进行重构,完成未知输入即线路曲率的估计。然后,在MATLAB/SIMULINK中搭建轨道车辆模型,并通过在信号中添加噪声扰动来进一步模拟实际信号。最后,通过不同噪声类型、等级下的车辆状态估计结果与实际状态进行对比,完成估计方法的仿真验证。研究结果表明:在可测/随机噪声的干扰下,该估计方法能够较好地估计车辆状态信息和线路曲率信息;相较于其它信息估计技术,该方法仅需测量左右车轮转速,所需传感器数量少且基本已覆盖安装,对轨道车辆的主动控制有一定的价值。

摘要：建立考虑传感器噪声和估计系统参数偏差的独立车轮轮对模型,并根据状态观测器理论,设计轨道车辆信息估计技术流程,仿真研究传感器噪声强度及估计系统参数(车轮踏面等效锥度、轮轨接触蠕滑系数、车轮半径和一系纵向刚度)偏差对轮对状态(轮对冲角、左右车轮相对转速)及线路曲率估计结果的影响,以验证估计系统的容错性。结果表明:轮对状态估计系统对传感器噪声表现出极强的容错性,偏差率不超过3%,而传感器噪声强度的增加对线路曲率的估计精度影响基本不变,线路曲率的估计误差主要源于轨道不平顺;轮对冲角的估计精度始终较高,对估计系统参数偏差具有较好的鲁棒性,左右车轮相对转速的估计偏差在一系纵向刚度存在偏差时必须修正,估计系统其他参数偏差的影响可以忽略,线路曲率的估计偏差与估计系统的参数偏差存在比例关系,便于修正。